Бакинский Государственный Университет
Полимерные краун-эфиры - высокочувствительные сенсоры органических соединений
Абдуллаева Э.А., канд. хим. наук, доцент
Аннотация
Осуществлена катионная полимеризация 6-глииидилокси- и дибензо-16-крауна-5 в эфире в присутствии трехфтористого бора. Состав и строение полученного полимера подтверждены физико-химическими методами. На основе полимерного краун-эфира разработан высокочувствительный и высокоселективный электрохимический сенсор, позволяющий определять микроколичества аммиака в воздухе в присутствии многократных избытков других компонентов.
Ключевые слова: полимерные краун-эфиры, высокочувствительный и высокоселективный электрохимический сенсор, макроциклические соединения.
Annotation
Abdullayeva E.A.
Baku State University, PhD
THE POLYMER CROWN ETHERS AS HIGH SENSITIVE SENSORS OF ORGANIC COMPOUNDS
Cation polymerization of glysidiloxi- and dibenzo-16-krown-5 in ether in presence of BF3 has been carried out. Composition and structure of obtained polymers are confirmed by physical and chemical methods. On the basis of obtained polymer crown ether there has beer, developed high sensitive and high selective electrocher sensors allowing to determine micro amounts of NH3 in the air in the presence of multiple surpluses of other components.
Keywords: polymeric crown ethers, a highly sensitive and highly selective electrochemical sensor, macrocyclic compounds.
Синтезы и применение полимерных краун-эфиров стали новым этапом в развитии химии [1]. Они находят применение как иммобилизованные соединения, которые получаются прививкой небольшого их количества к поверхности дешевого носителе. Пришитые к твердой основе макроциклические соединения, будучи нерастворимыми, могут оказаться предпочтительнее мономерных аналогов для промышленного использования, поскольку их легче обрабатывать, регенерировать и использовать повторно в виде мембран или колонок для избирательного разделения ионов, радиоактивных изотопов, порошков или гранул катализаторов. Кроме того, эти соединения являются более дешевыми и менее токсичными, чем мономерные аналоги. Поэтому полимерные и иммобилизованные макро-циктические эфиры стали объектом многочисленных исследований. В свете вышеизложенного нами разработан новый способ получения полимерных лак, основанный на полимеризации их мономеров. В связи с этим представляло прикладной интерес изучение полимеризации 6-глицидилокси- и дибензо-16-крауна-5, которые синтезированы по методике, описанной в работе [2].
Нами осуществлена катионная полимеризация мономера дибензо-16-крауна-5 (I) в эфире в присутствии трехфтористого бора при комнатной температуре:
Из эфирного раствора выделен белый порошкообразный продукт с Тпл 680С, являющийся полимером (II).
Состав и строение полученного краун-эфир- ного полимера установлены методами элементного анализа. ИКС и масс-спектроскопии. Массовые доли углерода и водорода в синтезированном полимере составляют соответственно 65.58 и 6.65 %. что соответствует элементному составу мономера в полимере II. Молекулярная масса данного полимера, определенная метолом концевых групп в растворе титрованием, составляет 3980 v.e. В ИК-спектре полученного полимера проявляются характерные полосы поглощения в областях 3475, 1637, 1255 см-1, подтверждающие наличие ОН-группы, С=С-связи и С-О-С-групп.
В масс-спектре синтезированного высокомолекулярного соединения обнаружены интенсивные спектральные линии фрагментов III-VI с соответствующими массовыми числами, равными 402, 345, 385,
Эти фрагменты подтверждают представленное строение полимера. На основе полученного полимерного краун-эфира, дибутилфталата и поливинилхлорида изготовлен ион-селективный мембранный электрод по методике, описанной в работе [3]. Изготовленный электрод испытан в качестве сенсора для определения микроколичеств аммиака и первичных аминов в воздухе. катионный полимеризация электрохимический
Чувствительность определений аммиака ион-селективным электродом в воздухе составляет 5Х10-4 мг/л.
Данный электрод позволяет определять аммиак в присутствии больших избытков вторичных и третичных аминов СО2, H2S, SO2, NOX и др.
Список литературы
1. Шабанов А.Л.// Журн. Всесоюз. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 1991. Т.36. № 4. С.456.
2. Гонг Кань Шон. Дис. ... канд. хим. наук. Баку: ИХП АН Азерб. ССР. 1990. 104 с.
3. А.Л. Шабанов. А. Хандар, Ч.И. Мамедов и др. // Журн. аналит. химии. 2000. Т.55. №5. С. 518.